Sulfuric Acid Paper Plant Parchment Is Mainly Used as Packaging Paper for Frozen Food Grease Dry and Wet Food

植物羊皮纸

古羊皮纸的历史，可以追溯到公元前2世纪，埃及托勒密王朝为了阻碍小亚细亚的帕珈马人（Pergamon）文化事业上与其竞争，严禁向帕珈马输出莎草纸，于是帕珈马人开始使用一种羊皮纸（Parchment）。这种古羊皮纸是将羊皮浸渍鞣制，加工刮薄，拉伸撑平，防腐处理后当作书写材料。古羊皮纸表面光滑细腻、强度高、不易撕破、不洇墨、书写呈现饱满的色泽，但价格昂贵。

古羊皮纸

现代工业化生产的羊皮纸，当然不再采用真正的羊皮制成了，而是由植物纤维制成的，它的质地坚实、组织致密而且稍微透明，外观类似于古羊皮纸而得名，与古羊皮纸的形态相似而性质完全不同。

所以，今天我们要和大家介绍的就是植物羊皮纸（Vegetable Parchment）。植物羊皮纸又叫做硫酸纸，简称“羊皮纸”。

复杂的生产过程

植物羊皮纸的生产需要经过比较复杂的过程，首先是要生产植物纤维原纸，然后再对其进行“羊皮化”处理，“羊皮化”是用硫酸改变原纸的性质。

羊皮纸的原纸是植物纤维通过长网成型，经压榨、干燥、卷取而生产制得纸张。通常，要求浆料纤维的纤维素纯度（a-纤维素含量）较高，这样原纸的松厚度、透气性和吸收性都会比较好；但是a-纤维素含量过高会造成吸收过度，强度下降，所以通常a-纤维素含量要控制在96%以下，原料多采用棉浆、精制的漂白硫酸盐木浆（阔叶木浆和针叶木浆）等。

植物纤维原纸的生产流程示意图

植物羊皮纸原纸匀度要求高，不应有褶子、皱纹、浆块及杂质，避免透明点等缺陷。对于有色羊皮纸，原纸的染色在湿部备浆中进行，要求染色均匀，所用的染料对硫酸要有使用适应性。 植物羊皮纸原纸定量范围通常为40～95gsm。

植物羊皮纸原纸的后段工艺要经过浸渍处理、变性加工等程序，用硫酸改变原纸性质，该原纸具有较好的匀度和吸收性，有利于硫酸的充分浸入和均匀“羊皮化”，一般原纸的吸收性控制在22～65mm/10min。

吸收性低会使羊皮化程度不够，吸收性高会使羊皮纸干燥时收缩变形大，不利用操作，甚至会造成润胀过度、纤维素降解、纸页腐烂、断头、强度下降等。影响原纸吸收性的主要因素是包括原纸浆料的组成、打浆方式和打浆指标。

羊皮化是关键

采用硫酸使原纸胶化的过程被称为“羊皮化”过程。羊皮化的实质是纤维的无限润胀、溶解和水解过程，是一个复杂的物理化学反应过程。

概括地说，就是在硫酸的作用下，纸中的纤维发生润胀，并部分地溶解，在短时间内，一部分纤维水解成糖类分散物，然后快速加入冷水，停止硫酸的作用，使其溶解过程停留在膨胀阶段。这样，纸中纤维因膨胀和氧化分解变成胶凝状态，使纤维与纤维之间互相紧密地结合起来，不再留下任何空隙，取得羊皮化效果。 

下面这两幅图展现了羊皮化前后的变化。 

羊皮化之前的原纸：可见单根纤维，表面粗糙

羊皮化后的纸：表面致密，无孔隙

羊皮化效果是否好，通常采用GB/T24696-2009附录中提到的纸张的透油度的测试方法进行测试，该方法采用含有1%洋红的甘油水溶液（50%质量分数）涂抹到纸的表面，观察甘油水溶液透过纸样的红色斑点个数（不大于25mm）。

植物羊皮纸有其独特的加工工艺、工序较多、生产过程较长，大体分为原料选用、蒸煮制浆、原纸抄造、羊皮化加工、卷取、分切包装等过程。羊皮纸生产的基本流程如下图所示：

羊皮纸的基本生产流程示意图

羊皮化是羊皮纸生产的关键环节，羊皮化的程度如何，直接影响到产品的品质。羊皮化过程有三个重要的影响因素：硫酸的浓度、温度和羊皮化的时间。硫酸质量分数一般为68%～72%，温度为10～20oC，时间为3～10s。

羊皮化后的纸页，需脱除纸页中的硫酸。脱酸作业由浸渍和压榨而成。浸渍时吸收低浓度的硫酸，压榨时再脱出，将纸页中的残酸不断溶解带出，因此，需要多段脱酸。

经过最后一段脱酸槽后，纸内残酸仍较高，需进一步用水洗，基本净化后，用碳酸钠中和残酸。通常可以测试pH是否是中性，来判断净化的程度。

此外，为增加纸的塑性，最后经过塑化剂处理，进行干燥。

羊皮纸的生产过程中需要用到大量的硫酸，因此，对于硫酸进行回收再利用是非常重要的环节，从脱酸槽中提取的稀酸要进行浓缩，浓缩后的稀酸中含有细小纤维等有机物质，需要进行净化处理。

可以做到在羊皮纸的生产工艺过程回收99.9%所用的酸，剩余0.1%在污水处场中进行处理，从而完全净化了排放水。          

 羊皮纸的特性和用途

羊皮化后的纸页性质发生了很大的变化，由于孔隙率大大减小，纸内结合强度增高，使得羊皮纸具有以下特性：

• 羊皮纸具有较高的强度和韧性，具有半透明性、防水、防潮性好，具有较好的防油性；
• 羊皮纸的挺度很好，不起毛、不掉纤维；
• 羊皮纸在热水、冷水或者盐溶液中不发生纤维解离现象，能维持较长时间的高湿强度等性能。
• 用增塑剂可使羊皮纸软化，可以对其进行上蜡、涂布、压花或起皱加工。 

针对于羊皮纸的以上特性，羊皮纸的主要用途包括下面这些方面：

• 主要用作冷冻食品、油脂、干湿食品的包装纸；
• 用作饼干盒及日用品（桶、箱、袋）的衬纸；
• 作为印刷用纸；
• 可作为电子计算机用纸；
• 可作为复印原纸；
• 特殊产品可以制成玻璃纸及食品、塑料和橡胶用的隔离纸；
• 经特殊处理，可用作渗析薄膜的衬纸；
• 羊皮纸具有防油性和消除静电作用，是毛纺工业高级呢纺纱工序中的必需材料。

下图是植物羊皮纸产品的主要用途举例。